【摘 要】
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噪声存在于我们生活的方方面面,一旦噪声超过了70分贝就会对人们的学习,生活造成极大干扰,长期处于噪声源下甚至会危害到身体健康导致疾病的发生,所以噪声的控制成为必要。本文从被动噪声控制角度,参照隔声罩以及隔声板等结构,综合考虑现实安装等需求,对开孔矩形声腔的声学特性进行研究,开展的研究工作如下:本文通过引入三角函数作为辅助项,构建了三维改进傅里叶级数下的声压表达式。同时,将开孔声腔系统拉格朗日函数和
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噪声存在于我们生活的方方面面,一旦噪声超过了70分贝就会对人们的学习,生活造成极大干扰,长期处于噪声源下甚至会危害到身体健康导致疾病的发生,所以噪声的控制成为必要。本文从被动噪声控制角度,参照隔声罩以及隔声板等结构,综合考虑现实安装等需求,对开孔矩形声腔的声学特性进行研究,开展的研究工作如下:本文通过引入三角函数作为辅助项,构建了三维改进傅里叶级数下的声压表达式。同时,将开孔声腔系统拉格朗日函数和Rayleigh-Ritz能量原理联立求解出声压表达式的固有频率和未知系数,最终得到声腔内外声压表达函数。利用Virtual.Lab声学软件和试验的方法对开圆孔矩形声腔理论表达结果进行对比,证明了开圆孔矩形声腔模型的正确性。同时,本文还用仿真方法研究了不同参数下开圆孔矩形声腔的声压响应值,发现开孔的存在能加快声腔内部声压值下降速度。引入声学黑洞结构,建立开声学黑洞矩形板理论模型,从振动角度分析声学黑洞的对矩形板的减振降噪效果,同时根据几何声学对声学黑洞的能量聚集效应进行简单解释。采用COMSOL Multiphysics对开声学黑洞矩形板进行数值仿真分析并用试验方法验证了仿真结果的正确性。通过改变不同边界条件与模型参数分析开声学黑洞矩形板的振动特性,发现固有频率随着边界约束的增强而增加,同时,固有频率随着密度的增加而减小,且增加开孔数量,发现开孔数量越多,位移振动幅值越小,声学黑洞的减振降噪效果更好。根据声学黑洞的减振降噪效果,将声学黑洞应用于开孔矩形声腔中,建立开声学黑洞矩形声腔的三维模型,用Virtual.Lab声学软件进行开声学黑洞矩形声腔声学特性分析,通过与实验结果比较,验证该仿真方法的可行性。同时,仿真分析中发现发现开声学黑洞矩形声腔的声压响应具有对称关系,且开声学黑洞矩形声腔的尺寸越小,腔体共振频率越大。通过对不同开口形式矩形声腔的对比发现开声学黑洞在整个开孔腔室系统的降噪方面更有优势。
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